下二门油田梨树凹区扇三角洲沉积特征研究

2013-08-11包勤永戴胜群

长江大学学报(自科版) 2013年10期

包勤永，戴胜群

付波，刘伟（油气资源与勘探技术教育部重点实验室（长江大学），湖北武汉 430100）

1 区域概况

泌阳凹陷南部陡坡受唐河-栗园断裂和泌阳-栗园断裂活动控制，形成多个鼻状构造和背斜单元。梨树凹区构造相对简单，断层不发育，位于南部陡坡带东段，为一地层向南东抬升、向北西倾伏的鼻状构造，构造形态为一南东向北西倾伏的鼻状构造，轴向约330°，该构造从下至上具有一定继承性，构造高点随着边界断层的向下推移，从上至下向北西偏移，而倾没端向南收缩［2］。主要含油层位为核桃园组核二段至核三段，岩性主要以细砂岩、粉砂岩及含砾粗砂岩为主。

2 沉积特征

梨树凹区核三段Ⅱ-Ⅲ砂组沉积时期，在古构造、古地形和古气候的共同影响下，扇三角洲主要发育砂砾岩体储集体。扇三角洲沉积可进一步划分为扇三角洲平原、扇三角洲前缘和前扇三角洲3个亚相。

2.1 扇三角洲平原

扇三角洲平原发育在水上部分，受沉积坡度的影响，分布范围较小，主要沿岸沉积，其主要包含辫状河道微相和河道间2种微相。

1）辫状河道微相该微相主要位于边界断层附近，以砂砾混杂堆积为主，岩性以灰色、灰绿色块状砾岩、砂砾岩为主，分选极差，岩石及岩屑成分复杂，砾石直径一般在0.5～1cm之间，成分包括石英、长石和暗色基性岩屑，基性岩屑所组成砾石的含量高，泥质含量所占比例大。自然伽马（GR）曲线呈箱状低值，但自然电位（SP）曲线无异常或低幅负异常。

2）河道间微相该微相发育在辫状河道的上方、水流能量比较弱的区域，岩性主要为漫岸细砂岩、粉砂岩含泥岩夹层，发育水平层理。

2.2 扇三角洲前缘

扇三角洲前缘是冲积扇入湖之后的水下部分，是扇三角洲发育最好的部分，同时也是有效储集体发育的部分，既有重力流沉积，也有从扇三角洲平原进入到扇三角洲前缘的牵引流沉积。该亚相可进一步划分为水下分流河道、河口坝、席状砂和河道间4个沉积微相。

1）水下分支河道水下分流河道是水上河道的水下延伸，随着扇体向前方扩散，在湖泊水体的影响下不断分叉并下切作用减弱。其主要由较粗的砂岩组成，概率累计曲线多为一段式，正粒序且底部常见冲刷面，发育块状层理、平行层理、爬升层理和槽状交错层理。沉积物成分成熟度中等，分选中等，次棱角一次圆状，颗粒支撑，孔隙式胶结。由于扇三角洲是间歇性洪水携带沉积物近源堆积，因而河道砂受洪发周期、水流强度和携带碎屑物的大小影响较为明显，因此在河道砂体中能作为有效储集体的砂层厚度较薄，平面分布小，夹层发育。在测井曲线上整体表现为GR箱状，齿化程度较大，SP表现局部出现副异常。

2）河口坝由于河流沉积周期短，粒度粗，河口砂坝沉积在该研究区不发育，且形状不明显，这是由于重力流沉积物快速堆积，从而中断水下分流河道稳定的扩展周期的缘故［1］。

3）河道间湾该微相由浅灰色、灰色泥岩和粉砂岩组成，并夹薄层的细砂岩，含植物茎杆化石和炭屑，发育块状、水平和波状层理，颗粒小，次棱状，基底胶结，杂基支撑，概率累积曲线为一段悬浮式。

4）席状砂该微相以细砂和粉砂岩为主，是在水下河流末端卸载沉积物在波浪作用下呈面状和席状分布的一套沉积物，通过取心资料观察，发现该区席状砂发育发育变形波状交错和水平波状交错层理，为快速堆积和波浪共同改造的结果，呈指状分布以夹层发育泥质粉砂岩中，部分取心可见冲刷面，测井曲线表现为齿状，物性解释为低孔低渗。

2.3 扇前三角洲

前三角洲岩性为灰色及灰黑色泥岩夹薄层粉砂岩、泥岩为主，局部层面见富含有机质成镜面反射的胶结物，局部见变形层理.水平层理和块状层理，在测井曲线上GR为平直低值，SP曲线呈微弱指状或齿状，为主要生油岩源。

3 地层特征

3.1 砂体的形态与特征

梨树凹区在核三段Ⅲ-Ⅳ砂组底部发育了一套退积地层，此时盆地水体变深，物缘供给能力减弱，可容纳空间变大，地层沉降速率大于沉积物沉积速率；随后物源供给能力增强，水体变浅沉积面积增大，发育一套进积地层，结合其盆地构造特征有学者称其为梨树凹型持续陡坡地层模式［5］，扇体发育时期砂岩发育面积大，河流延伸远，有效砂体厚度大，为主要的含油层位；扇体发育较差时期砂体不发育，基本不具备储层的条件，岩性分异性差，因此在地层发育格架内研究砂体在平面和垂向的发育特征，储层描述与预测研究具有较好的指导作用。

梨树凹区砂体形态受盆地构造形态和物源供给双重沉积作用的影响，具备储层条件的岩性主要为粗砂岩和含砾粗砂岩，主要位于扇三角洲前缘水下分流河道，由于形成于快速堆积的条件，粒度较粗，结构成熟度和成分成熟度低（见表1），碎屑颗粒磨圆度以次棱为主，分选中等到好，颗粒间以线接触为主，点和凹凸接触次之，支撑类型多为颗粒支撑，胶结类型以孔隙式胶结为主，砂体孔隙度变化范围8.9%～19.0%，平均15.2%，渗透率变化范围（26.2～2010）×10-3μm2，平均360.1×10-3μm2。

表1 薄片鉴定岩矿成分表

砂体在平面上呈片状分布，几何形态多呈扇状、叶状或伸长形（见图1），主要取决于物源供给条件、构造背景及扇前端被改造或破坏的条件，单砂体宽度为598～1602m，平均宽度1188m；砂体连片分布差，而真正具有储层条件的砂体多呈孤立状，主要发育在主河道具有稳定水流冲刷而形成的一套粗砂岩，在开发上具备单独的水动力压力系统，砂体在靠近物源方向主要由杂基支撑的杂砂岩形成岩性封堵，在西北方向主要由前扇三角洲泥页岩形成岩性尖灭（见图2）。

图1 砂体平面分布图

图2 下二门油田区块油藏剖面图

3.2 相组合及沉积模式图

梨树凹区扇三角洲沉积体系总体上受盆地构造特征和物源双重影响，水下分流河道为沉积主体，其沉积模式主要表现为：由于沉积区处于盆地边缘陡坡带，物源供给能力弱，扇三角洲平原不发育，只沿岸呈带状分布，前扇三角洲是沉积主体，水下分流河道沉积发育，河道发展方向稳定，形态单一，次级分流河道欠发育，砂体发育厚度大，但有效砂体呈孤立状，发育面积小；河口坝不发育，河道砂体与扇三角洲泥和河道砂东南方向砾岩直接接触，平面上相发育不完整，主要是由扇三角洲间歇水流携带沉积物近源堆积的结果，砂体受河道沉积作用控制，在平面上具有明显的方向性，呈扇状、叶状和伸长形分布（见图3）。